|
Functies van buffer systemen
- Beter ketel rendement
- Beter installatie rendement
- Hoger comfort
- Verschillende warmte opwekkers kunnen gekoppeld
- Hoge en lage temperatuur kringen kunnen gecombineerd worden
Toepassingsvoorbeelden
- Toepassing met hout cv systeem
Om een hout cv optimaal te laten functioneren is aansluiting op een buffervat nodig.
Een houtvuur kan niet aan en uit schakelen zoals bijv. een gas- of stookoliebrander. Wel kan het vuur moduleren naar een lagere verbrandingstemperatuur door de lucht toevoer te smoren. Maar als het vuur op minder dan 30% van de normale sterkte gaat branden wordt de verbranding onzuiver en ontstaat er roetvorming.
Het beste kan een houtvuur dus op een zo hoog mogelijke temperatuur branden.
Maar er is natuurlijk niet altijd zoveel warmte gewenst.
Daarom wordt op momenten dat er minder warmte vraag is dan aanbod het teveel aan warmte opgeslagen in een buffer.
Op momenten dat er minder warmte aanbod is dan warmte vraag
geeft de buffer zijn warmte af aan de radiatoren. Zelfs als de ketel niet brand kan er nog uren verwarmd worden met de opgeslagen warmte in de buffer. Zo hoeft u niet thuis te komen in een koud huis wanneer er de hele dag niet gestookt is. Maar kan er met een programmeerbare kamerthermostaat perfect op ieder moment dejuiste temperatuur worden verkregen.
- Toepassing met warmtepomp
Door de warmtepomp op een buffervat aan te sluiten wordt pendelen van de compressor tegen gegaan en zal de compressor veel langer aan een stuk kunnen doordraaien waardoor het rendement wordt verbeterd. Het starten van de compressor vraagt immers een piekstroom die de COP nadelig beinvloed.
Ook is de gemiddelde retourtemperatuur lager wat de COP ook ten goede komt.
Een ander voordeel is dat de warmtepomp op de daluren kan worden ingezet zodat er optimaal gebruik kan worden gemaakt van het nacht tarief.
Als de warmtepomp in combinatie met andere verwarmingsbronnen zoals zonnecollectoren of een houtvergassingsketel wordt gebruik is de aansluiting via een buffervat de ideale manier om alle systemen probleemloos te combineren.
- Toepassing met stookolie ketel
Wanneer de stookolie ketel op een buffervat wordt aangesloten kan er energie bespaard worden doordat er minder brander starts gemaakt worden omdat de ketel langer aan een stuk door kan branden.
Wanneer er een gasketel op een buffervat wordt aangesloten kan een ketel met een klein vermogen toch een grote ruimte snel opwarmen doordat de warmte van de ketelgedurende een lange tijd is opgeslagen in de buffer en in eens kan worden afgegeven. Er kan dus worden volstaan met een kleinere ketel dan normaal waardoor er energie bespaard kan worden.
Werking van het buffervat
Een buffervat is vergelijkbaar met een boiler maar is niet gevuld met sanitair water maar met cv-water.Omdat cv-water geen zuurstof bevat zal het vat niet gaan corroderen en mag het vat daarom ook van staal zijn en hoeft het niet geëmailleerd. Een buffervat heeft daarom ook geen magnesium anode. Een buffer is altijd voorzien van een isolatiemantel om afkoeling te beperken. Dit kan een vaste mantel zijn, maar bij de groter modellen is dit meestal een afneembare mantel. Het voordeel hiervan is dat de buffer hierdoor makkelijker te vervoeren is en door een kleinere doorgang past.
- Hoe werkt een buffervat ?
Een buffervat in zijn eenvoudigste uitvoering is een hol vat zonder warmtewisselaars. Enkel aansluit moffen voor warmte aanvoeren afvoer zijn aanwezig. Door het natuurkundige stratificatie proces zal het warmste water zich altijd boven in de buffer bevinden en het koudste water onderin. Deze temperatuur gelaagdheid is vooral belangrijk wanneer er meerdere warmte opwekkers met verschillende temperaturen worden aangesloten zoals bijv. een houtketel en zonnepanelen.
Tevens werkt de buffervat als een evenwichtsfles waardoor hydraulische onbalans wordt opgeheven die wordt veroorzaakt doordat er meerdere pompen in eenzelfde circuit werken.
- Hoe groot moet de inhoud van een buffervat zijn ?
| Warmte opwekker |
Buffer Inhoud |
| Hout cv kachel |
35 Liter/kW |
| Atmosferische houtketel |
55 Liter/kW |
| Houtvergassingsketel |
70 Liter/kW |
| Thermische zonne collector |
50 Liter/liter per m² collector oppervlak |
| Lucht water warmtepomp |
25 Liter/kW |
Als er een buffervat in de installatie wordt geplaatst zal de waterinhoud van de installatie aanzienlijk toenemen. Er moet dan ook een extra expansievat worden geplaatst. De inhoud van dit expansievat moet minimaal 7% zijn van het buffervolume. Dus voor een buffer van 1000 liter is een expansievat van minimaal 70 liter nodig enkel om de uitzetting van het water in de buffer op te vangen. Voor het overige watervolume van het verwarmingscircuit moet ook 7% expansievat volume worden bijgeteld.Indien de buffer op zeer hoge temperaturen gaat werken van boven 80°C is het aan te raden minimaal 10% expansievat volume te nemen.
- Hoe lang geeft een buffervat warmte ?
De warmte inhoud van water is gelijk aan 4190 Joule per graad en per kilo...
Dus om 1 kg water 1 graad warmer te maken is er 4190 Joule aan energie nodig.
1 Joule = 1 Watt/seconde
Dus om 1 kg water 1°C op te warmen is er 0.001164 kWh (4.19/3600) nodig.
Een buffervat van 1000 liter zal wanneer dit is verwarmd tot 90°C dus 69,84 kWh aan energie bevatten. Wanneer er bijvoorbeeld 6,9 kWh aan warmte wordt onttrokken duurt het 10 uur voordat het vat tot 30°C is afgekoeld.
Het opnieuw tot 90°C opwarmen met een ketel van 20kW zal volgens dezelfde berekening ongeveer 3 uur duren.
Echter het is niet de bedoeling om een buffervat volledig te ontladen. Een buffer dient ervoor om schommelingen op te vangen in opwekking en afgifte van warmte.
In praktijk zal er op het moment van opwarmen vaak ook warmte onttrokken worden aan het buffervat. Bovenstaande cijfers zijn dan ook louter indicatief.
| Inhoud |
40°C |
50°C |
60°C |
70°C |
80°C |
90°C |
- Buffer temperatuur |
| 200 L |
2,33 |
4,65 |
6,98 |
9,31 |
11,64 |
13,97 |
kWh |
| 300 L |
3,49 |
6,98 |
10,47 |
13,96 |
17,46 |
20,95 |
kWh |
| 400 L |
4,65 |
9,31 |
13,97 |
18,62 |
23,28 |
27,93 |
kWh |
| 500 L |
5,82 |
11,64 |
17,46 |
23,28 |
29,10 |
34,92 |
kWh |
| 600 L |
6,98 |
13,97 |
20,95 |
27,93 |
34,92 |
41,90 |
kWh |
| 650 L |
7,56 |
15,13 |
22,70 |
30,26 |
37,83 |
45,39 |
kWh |
| 750 L |
8,73 |
17,46 |
26,19 |
34,92 |
43,65 |
52,38 |
kWh |
| 825 L |
9,60 |
19,20 |
28,81 |
38,41 |
48,01 |
57,62 |
kWh |
| 1000 L |
11,64 |
23,28 |
34,92 |
46,56 |
58,20 |
69,84 |
kWh |
| 1200 L |
13,97 |
27,93 |
41,90 |
55,872 |
69,84 |
83,80 |
kWh |
| 1500 L |
17,46 |
34,92 |
52,38 |
69,84 |
87,30 |
104,76 |
kWh |
| 2000 L |
23,28 |
46,56 |
69,84 |
93,12 |
116,4 |
139,68 |
kWh |
| 3000 L |
34,92 |
69,84 |
104,76 |
139,68 |
174,6 |
209,52 |
kWh |
Thermische gelaagdheid
De thermische gelaagdheid van een buffervat is zeer belangrijk. Elk buffervat heeft van nature een thermische gelaagdheid omdat warm water stijgt en koud water naar beneden zakt omdat dit zwaarder is. We noemen dit stratificatie.
Wanneer een buffervat een slechte thermische gelaagdheid heeft zal de temperatuur in het vat boven en onder vrijwel gelijk zijn. Dit kan veroorzaakt worden door circulatiepompen die stromingen in het vat veroorzaken waardoor de temperatuur gaat vermengen.
In een vat met een goede thermische gelaagdheid zou bovenin bijvoorbeeld 60 graden en ondering 30 graden heersen. Bij een vat met een slechte thermische gelaagdheid zou er een gemiddelde temperatuur van 45 graden in het hele vat heersen. De temperatuur van 45 graden is te laag om warm tapwater te bereiden of radiatoren te verwarmen. Terwijl de temperatuur weer te hoog is om zonne energie optimaal te kunnen toevoegen.
Bij een vat met een goede thermische gelaagdheid zal de opwarm tijd veel korter zijn. Vooral bij aansluiting van een houtketel is dit belangrijk. Ook kan de warmte in het vat optimaal benut worden als de thermische gelaagdheid goed is.
- Thermische gelaagdheidssystemen
De meeste fabrikanten hebben hun eigen gepatenteerd systeem dat ervoor zorgt dat de thermische gelaagdheid zo min mogelijk verstoort wordt door de werking van de pompen. Dit systeem is er meestal op gebaseerd dat er een buis met kamers in het buffervat is geplaatst waar de stratificatie kan plaats vinden of een simpel inzetstuk dat de stroming van de pomp afremt. Maar wanneer er zonnecollectoren op het vat worden aangesloten zal er een warmtewisselaar nodig zijn. Deze warmewisselaar veroorzaakt welliswaar geen stroming omdat dit een gesloten spiraalbuis is, maar wanneer de temperatuur van de warmtewisselaar hoog oploopt ontstaan er wervelingen in het vat door de stratificatie. Een oplossing is om een warmtewisselaar boven en een onder in het vat te plaatsen en wanneer de temperatuur van de collectoren erg hoog is via een drieweg klep de bovenste warmtewisselaar te gebruiken. Er bestaat echter ook een uniek systeem waarbij er geen buiswarmtewisselaars in het vat zitten maar platenwarmtewisselaars buiten het vat. Hiermee wordt de beste thermische gelaagdheid verkregen die haalbaar is waardoor het rendement van de zonne collectoren aanzienlijk wordt verbeterd.
Buffer systemen
Standaard buffervat voor eenvoudige opslag van warmte.
Standaard buffer met retourstroom buis voor beter thermische gelaagdheid
Standaard buffer met 1 warmtewisselaar onderin voor aansluiting op zonne collectoren
Standaard buffer met 2 warmtewisselaars onderin en bovenin voor aansluiting op zonne collectoren met de mogelijkheid om thermisch te beladen.
Buffer met een ingebouwde boiler voor sanitair warm water.
Buffer met een eintegreerde geribbelde inox buis waar sanitair water door stroomt en wordt opgewarmd.
- Buffer met externe platen warmtewisselaars
Uniek systeem met zeer veel mogelijkheden en de beste thermische gelaagdheid.
Door de hoge prijs enkel rendabel in combinatie met een grote thermische solar installatie.
Uitraard zijn er ook combinaties mogelijk waarbij warmtewisselaars en retourstroombuizen worden toegepast.
Aangezien de buffer het hart van de installatie is moet deze met zorg worden gekozen. Sanitairweb adviseert u graag hierover en ontwerpt elke installatie op basis van iedere unieke situatie.
Neem contact op voor meer informatie
Terug naar producten |
Buffervaten info